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Innovationsforum des Fraunhofer IDMT

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Akustische Qualitätssicherung mit Künstlicher Intelligenz

Copyright Fraunhofer IDMT; Das Innovationsforum IMAMF soll als überregionales Netzwerk für Akteure aus den Bereichen Fertigungstechnik, Maschinen- und Anlagenbau sowie Messsystementwicklung etabliert werden.

Innovationsforum des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medientechnologie IDMT, Ilmenau
Gefördert durch das BMBF gründet das IDMT das überregionale Innovationsforum »Akustisches Monitoring von Fertigungsprozessen«

 

Copyright Fraunhofer IDMT; Mit der Software ISAAC können Nutzer vorgefertigte KI-Modelle ausprobieren, über ein intuitiv bedienbares Interface editieren und für ihre eigenen akustischen Prüfaufgaben anwenden.

Am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Ilmenau beschäftigen wir uns sehr erfolgreich mit der audiovisuellen Signalverarbeitung und -analyse in Kombination mit Machine Learning und unter Einhaltung von Datensicherheits- und Datenschutzaspekten. Seit 2016 arbeiten wir daran, diese etablierten Verfahren auch auf die Analyse industrieller Geräusche anzuwenden. Kurz: wir hören zu, ob bei Fertigungsprozessen oder der finalen Produktprüfung alles nach Plan läuft und bedienen uns dabei Methoden des maschinellen Lernens (ML) zur Analyse des (Hör-)Schalls.

In verschiedenen Industrieprojekten unterschiedlichster Fachbereiche (automatisierte Füge- und Stanzvorgänge, Materialprüfung, Metallverarbeitung, Druckluft, u.a.) konnten wir unseren Wirtschaftskunden zeigen, dass moderne, KI-basierte Datenanalyseverfahren, kombiniert mit den für den Anwendungsfall geeigneten akustischen Sensoren, für das Qualitätsmanagement in der industriellen Fertigung ganz neue Ansätze und Chancen birgt.

Wir stehen interessierten Unternehmen als Berater zur Seite. In einem ersten Schritt besprechen wir Ihre Bedarfe und untersuchen, inwieweit sich Ihre Anlage, Ihre Produktionslinie oder Ihr Produktionsverfahren für eine akustische Überwachung mit KI eignet. Dabei steht immer die Frage im Fokus: „Inwieweit liefern unsere Verfahren einen echten Mehrwert für Sie?“.

Neben unserer Expertise im Bereich Künstliche Intelligenz (KI), speziell dem Maschinellen Lernen, bringen wir umfassendes Know-how zu akustischer Messtechnik mit. Vor allen in schwierigen akustischen Umgebungen (laute Produktionshallen) ist es eine Herausforderung, verwertbare Audioaufnahmen anzufertigen. Mit der Wahl des richtigen akustischen Sensors in Kombination mit ML-Verfahren, lassen sich auch schwierigste Geräuschkulissen so analysieren, dass wertvolle Aussagen über den Zustand einer Anlage oder der gesamten Produktionslinie getroffen werden können.

Aktuell heben wir, gefördert durch das BMBF, das überregionale Innovationsforum »Akustisches Monitoring von Fertigungsprozessen», kurz IMAMF, aus der Taufe. Ziel ist es, kleine und mittelständische Unternehmen und Forschungseinrichtungen für mehr Austausch, Bedarfsermittlung und Aufklärung über Künstliche Intelligenz (KI) in der Fertigung zusammenzubringen. Der thematische Schwerpunkt liegt hierbei auf der akustischen Qualitätskontrolle mittels maschineller Lernverfahren. Hierfür suchen wir begeisterte Mitmacher.  Zur Pressemitteilung

Oftmals ist immer noch das fehlende Vertrauen in KI der Grund, warum Unternehmen sich gegen eine Integration automatisierter, akustischer Analyseverfahren zur Qualitätsprüfung in der eigenen Fertigungsstrecke entscheiden. Der erfahrene Experte, sei es ein Schweißer oder Fräser, ein Maschinenführer oder ein Qualitätsprüfer profitiert nur unter einer Voraussetzung vom Einsatz einer KI: er kann sie selbst bedienen und die automatisch getroffene Entscheidung nachvollziehen. Dafür entwickeln wir aktuell die Software  (Industrial Sound Analysis for Automated Quality Control) Software ISAAC (Industrial Sound Analysis for Automated Quality Control). ISAAC enthält bereits vortrainierte Modelle, die auf maschinellen Lernalgorithmen und industriellen Audiodaten basieren. Gemeinsam mit Anwendern wie Ihnen, möchten wir die Software so weiterentwickeln, dass sie einfach und sicher in Ihre bestehende Prüfsoftware integriert werden kann und Sie sich auf die angezeigten Analyseergebnisse verlassen können. Hier geht´s zum Video: »ISAAC Software-Demo«

Copyright TU Ilmenau; Die meisten Prüfmethoden für Fügeprozesse wie das Schweißen werden erst nach dem Fügeprozess durchgeführt. Das verlängert Produktionszeiten und führt bei zerstörenden Prüfverfahren zu Tonnen an Prüfschrott. Im Projekt AKoS werden Verfahren getestet, die schon im Fügeprozess für die Qualitätssicherung eingesetzt werden können.

Aktuell arbeiten wir im BMBF-Projekt AKoS (Akustische Kontrolle von Schweißnähten bei sicherheitskritischen Bauteilen im Rahmen der Qualitätssicherung) gemeinsam mit Fertigungsunternehmen und der TU Ilmenau an der akustischen Überwachung von Schweißprozessen im Labor und im Realumfeld. Ziel ist es, einen universell einsetzbaren, adaptiven Algorithmus für Maschinelles Lernen zu entwickeln, der möglichst auf viele Fügeprozesse übertragbar ist.

Hier geht´s zum Video Akustische Kontrolle von Schweißnähten

Uns interessiert auch Ihr Anwendungsfall und gemeinsam mit Ihnen entwickeln wir bedarfsgerecht das richtige Analyse-Szenario.

 Mehr Informationen unter:

https://www.idmt.fraunhofer.de/de/business_units/ima.html

Ansprechpartner:innen:

Kati Breitbarth
Industrial Media Applications
Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT
Ehrenbergstr. 31
98693 Ilmenau, Germany

E-Mail: Kati.breitbarth@idmt.fraunhofer.de

Telefon: 03677 – 467 -361

Im Forum Akustische Qualitätssicherung stellen wir Arbeitsergebnisse aus den Arbeitsgruppen dar und lassen Experten mit ihren Erfahrungen, Arbeitsergebnissen und Problemstellungen zu Wort kommen.Im Vordergrund stehen Austausch, Diskussion und Expertengespräche.

Öffentlich zugängliche Liste der Beiträge vergangener Foren

Fokus

Der Treffpunkt für Fachleute: Wir entwickeln und erörtern neue Methoden und Vorgehensweisen. Klären offene Fragen zum Thema Hören und Messen der Akustik. Wir diskutieren aktuelle Trends und Entwicklungen.

Die DGaQs ist eine Experten-Plattform für Wissenschaft, Standardisierung und industrielle Produktentwicklung – interdisziplinär, eng verflochten und anwendungsorientiert. Eine Konzentration an Erfahrung, Marktkenntnissen und technologischem Know-how. Ziel ist es, das Verständnis und die fachgerechte Anwendung der akustischen Qualitätssicherung für Hightech-Lösungen von heute und morgen in Deutschland zu festigen und weiter auszubauen.

Wissen

Die Vorträge der vergangenen Foren, Handlungshilfen für die industrielle Anwendung, Daten und Tabellen für die Mess- und Prüftechnik finden Sie hier wie in einem Werkzeugkasten. Schulungsunterlagen und Arbeitsblätter, Muster- und Referenzsignale geben Unterstützung und Hilfe.

Zugang nur für DGaQs-Mitglieder

Wir vertiefen und erweitern mit Ihnen in unseren Workshops, Schulungen und Seminaren Ihr Wissen und trainieren Ihre handwerklichen Fertigkeiten bei der Anwendung von Geräten und Systemen.

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Wir arbeiten mit vielen Unternehmen und Institutionen zusammen. Eine Referenzliste finden Sie unten.